仿真技术在车架防腐性能开发中的应用

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1、仿真技术在车架防腐性能开发中的应用刘强强黄宗斌廖毅上汽通用五菱汽车股份有限公司摘要：运用电化学CAE仿真分析方法，对车身漆膜厚度进行仿真分析，并通过实际拆车对比，得出车身漆膜厚度不足部位，准确、有效地反映了车身电泳漆膜状况。通过优化车身结构，并利用计算机仿真技术得到合理的设计方案，从而使产品防腐蚀性能得到提升。关键词：防腐蚀;结构设计;车架;电化学;仿真技术;作者简介：刘强强(1984-),男，硕士研究生，主要从事新型材料制备等方面的研宄。收稿日期：2017-07-24基金：柳州市科技计划资助项目(2014A010

2、503)ApplicationofSimulationTechnologyintheDevelopmentofFrameCorrosionResistanceLIUQiangqiangHUANGZongbinLIAOYiSGMWMotorCo.，Ltd.;Abstract：ThispaperuseselectrochemicalCAEsimulationanalysismethodforthesimulationofbodypaintfilmthickness.Throughtheactualvehiclebody

3、comparison，weobtainthelessthanthefilmthicknessparts,andthestatusofautomobilebodyelectrophoresiscoatingisreflectedaccuratelyandeffectively.Throughtheoptimizationofbodystructure,thereasonabledesignschemeisobtainedbycomputersimulationtechnology,sothattheproductan

4、ti-corrosionperformanceisimproved.Keyword：corrosionprevention;structuredesign;frame;electrochemistry;simulationtechnology;Received：2017-07-24随着整车开发周期越来越短，白车身如何在有限的时间里，设计出满足客户的产品，变得日益重要。B前，车身钣金腐蚀问题成为汽车的一个关注点。在防腐蚀性能指标屮，白车身防腐蚀质量的好坏，取决于车身内腔漆膜厚度，因此，漆膜厚度是一个防腐蚀性能的重要评

5、价指标。而对白车身开发，如何在结构上，结合自身电泳工艺，得到一种相对较理想的漆膜厚度的产品，对提升车身防腐蚀能力和整车产品防腐蚀性能，A有非常重要的意义［1-3］。木文主要研宄在车身开发过程中，如何提升车架漆膜厚度。通过运用E-coatMaster电化学CAE分析软件进行仿真，并与实车测量对比，优化车身结构，从而得到满足要求的漆膜厚度。1电泳涂装基本原理电泳涂装是将工件沉浸在含有颜料和树脂的电泳液中，利用外加电场作用使悬浮的电泳液带电微粒产生定向迁移，并沉积于工件表面的涂装方法。FI前，阴极电泳涂装己经被广泛应用在

6、汽车、建材、五金和家电等行业。其基本原理为金属工件浸于电泳漆液中，由于带正电荷的涂料粒子与带负电的工件和吸，通电后，阳离子涂料粒子向阴极工件移动，继而沉积在工件上，在工件表面形成均匀、连续的电泳漆膜;当涂膜达到一定厚度（漆膜电阻大到一定程度）时，工件表面形成绝缘层，电泳涂装过程结束U1。电极附件主要电化学反应如下。阴极反应:2仏0+26->201杆1^r-nhoh->r-n+h2o阳极反应：2H20—4H+4e+0U2车架结构车架结构图如图1所示。2531.大梁;2.支架1;3.支架2;4.加强板1;图1车架结构图

7、下载原图在传统车架设计过程中，较为关注的是其强度、刚度等性能要求，而降低了对其防腐蚀性能的要求，因此，传统车型车架结构不满足防腐蚀性能要求。3仿真模型的建立3.1车架电化学CAE模型的建立与运算某车型车架数模导入E-CoatMaster软件EMT模块。EMT模块读取数值，设罝其网格精度,最小为0.008，最大为0.012。其MESH模型如图2所示。图2车架网格示意图下载原图将划分好网格的MESH模型导入EcoatMaster软件进行计算，其主要参数设置见表1。本文流速为涂料试验转子转速，相当于板材周围涂料流速。表1

8、仿真计算参数表下载原表时间步长/s电压/V流速/r•min1电泳30〜380900阴极3.2CAE分析结果导出在FxoatMasterXplore模块中导入计算结果，其电场及漆膜数值如图3所示。生锈关注区域图3车架漆膜不足关注区域示意图下载原图从漆膜厚度及电势场强度分析均表明，在深色区域的漆膜上漆效果较差，尤其是在中断区域漆膜上，漆值几乎为0。4实车验证与仿